專利名稱：基于單片機的轉盤軸承直徑及錐度自動測量裝置及測量方法
技術領域：
本發(fā)明涉及軸承檢測技術，具體地說是一種轉盤軸承端面圓直徑、滾道輪廓直徑及錐形體部位錐度的基于單片機的轉盤軸承直徑及錐度自動測量裝置及測量方法。
背景技術：
回轉支承又叫轉盤軸承，有些人也稱其為旋轉支承、回旋支承。回轉支承是實現(xiàn)兩部分相對回轉運動的基礎零件，廣泛應用于機器人、風力發(fā)電機、雷達、工程機械、載人升降機、軌道車輛、飲料灌裝機械、污水處理裝置以及醫(yī)療設備等領域，處于結構承上啟下的關鍵部位，它的質量直接影響這些設備的性能。轉盤軸承由軸承內圈、外圈和滾動體三部分組成。由于轉盤軸承滾道形狀復雜， 內、外圈滾道輪廓直徑測量對轉盤軸承的穩(wěn)定運行及其使用壽命有著極為重要的意義。四點接觸球轉盤軸承滾道截面圖如圖I所示，其滾道截面為兩個半圓弧的桃形溝道。滾道直徑測量，其圓心是鋼球與桃形溝道接觸后產生的接觸點所形成的中心，由于位置特殊，對滾道的測量一直是困擾業(yè)界的一大難題。國內廠家大都采用測量棒對內外滾道中心直徑進行測量，技術手段落后。此外，轉盤軸承的型號不同，其滾道形狀結構也不同，常見的四種型號的轉盤軸承滾道截面如圖2所示。因此在內、外滾道中心直徑測量基礎之上更需要對其滾道輪廓直徑進行逐點測量，并對其錐形體部位的錐度值進行測量。到目前為止，對轉盤軸承滾道輪廓直徑進行逐點測量以及錐形體部位的錐度測量技術尚屬于業(yè)內空白。

發(fā)明內容
本發(fā)明恰當地解決了上述所存在的問題，針對轉盤軸承，提供了一種基于單片機的轉盤軸承直徑及錐度自動測量裝置及測量方法，本發(fā)明測量裝置既能檢測傳統(tǒng)意義上端面圓直徑，還能檢測其特殊部位的直徑滾道輪廓直徑和錐形體部位的錐度值。本發(fā)明的基于單片機的轉盤軸承直徑及錐度自動測量裝置及測量方法通過機械機構、傳感器、常用的單片機及外圍電路來構成整個自動測量裝置。利用三點定圓原理，由測量頭23上3路位移傳感器17獲得3路位移變化信號，根據三點定圓的原理，經單片機采集并計算出轉盤軸承截面圓的直徑，一路光柵尺20位移信號對測量頭23在軸向方向進行定位，獲得離調整端面4的軸向位移。本發(fā)明不僅能夠測量出轉盤軸承端面圓的直徑，而且能夠逐點檢測出內、外圈形狀復雜的滾道輪廓的直徑值，能夠對大直徑工件錐形體表面進行檢測并計算出錐度值。對轉盤軸承特殊部位的直徑及錐度檢測，提高了轉盤軸承在裝配過程中的效率和精度，整體上提高了轉盤軸承的質量。本發(fā)明裝置體積小、便于攜帶、操作簡單、并且本發(fā)明裝置能夠自動完成整個測量過程。為了達到上述目的，本發(fā)明的具體技術方案如下本發(fā)明提供一種基于單片機的轉盤軸承直徑及錐度自動測量裝置，所述自動測量裝置包括機械機構和單片機測量系統(tǒng)兩大部分；所述機械機構由測量保持架22、測量滑動架24及測量頭23組成；單片機測量系統(tǒng)包括單片機、A/D轉化模塊、參數命令輸入模塊、并行接口模塊；所述單片機根據參數命令輸入模塊輸入命令執(zhí)行相關動作，發(fā)出的動作信號可控制手輪11和上端導軌滑輪I、下端導軌滑輪9轉動，并且?guī)訙y量頭軸向和水平運動，測量頭23完成動作后，單片機對四路傳感器信號進行采集和計算。所述測量保持架22主要包括上端導軌滑輪I、下端導軌滑輪9、調整端面4、調整桿
5、固定桿6、夾緊桿10。調整端面4與轉盤軸承上端面2500重合，調整桿5與轉盤軸承柱面2501相切，從而保證了測量頭(23與轉盤軸承上端面2500相互平行，與轉盤軸承25中心軸相互垂直。通過夾緊桿10與轉盤軸承下端面2502接觸加緊，使測量保持架22固定在轉盤軸承上；上端導軌滑輪I和下端導軌滑輪9通過自身的螺紋桿與保持架上端板3及保持架下端板7相連接；調整桿5和固定桿6與保持架上端板3及保持架下端板7，通過保持架上端固定螺母2及保持架下端固定螺母8相互連接。所述測量滑動架24主要包括手輪11、滾珠絲杠12、導軌14，18、滑桿15、測量頭 23、光柵尺20及后蓋21。上端導軌滑輪I、下端導軌滑輪9和手輪11與伺服電機相接，并由伺服電機所帶動；手輪11固定在滾珠絲杠12的上端；上端導軌14和下端導軌18與滑桿15通過滑動架上端固定螺母13及滑動架下端固定螺母19相互連接。滾珠絲杠12及滑桿15垂直穿過測量頭23的基板16 ;光柵尺20固定在后蓋21上，并連接測量頭23，測取測量頭23的軸向位移。后蓋21與上端導軌14和下端導軌18相固定。所述測量頭23由并排的3路位移傳感器17和基板16組成。3路位移傳感器17相互平行且在同一平面內，3路位移傳感器17的尾端共同垂直固定在基板16的前端面上；上端導軌滑輪I、下端導軌滑輪9轉動，帶動測量滑動架24及測量頭23水平運動。手輪11轉動，帶動測量頭23軸向運動。所述測量系統(tǒng)還包括用于顯示狀態(tài)參數的顯示模塊，其與單片機相接。所述測量系統(tǒng)還包括與單片機連接的譯碼器，譯碼器連接并行接口。以實現(xiàn)單片機控制并行接口模塊中的相應接口。所述單片機還通過232接口實現(xiàn)與PC機通信。所述單片機還設有用于更新系統(tǒng)、擴展功能的UART接口和用于更新系統(tǒng)、測量U盤文件的U盤讀寫模塊。本發(fā)明還提供一種基于單片機的轉盤軸承直徑及錐度自動測量方法，包括如下步驟(I)設置基于單片機的轉盤軸承直徑及錐度自動測量裝置。測量保持架22固定在轉盤軸承25上，測量頭23退回到調整端面4。并將軸向一路光柵尺20位移信號的位移設置為起始零點。(2)端面圓直徑測量時，測量頭23軸向與水平運動后接觸被測物體，采集3路位移傳感器17位移變化量信號，根據三點定圓的原理，單片機計算出轉盤軸承25端面圓的直徑。(3)滾道輪廓直徑測量時，測量頭23接觸轉盤軸承形狀復雜的滾道輪廓，由單片機測算出滾道輪廓上某一點處的直徑值。逐點多處測量后，便可擬合出滾道輪廓形狀。(4)錐形體錐度測量時，測量頭23在錐形體軸向一定距離兩點處測得兩截面圓的直徑值。根據錐度計算公式，單片機可計算出錐度值。
(5)待測量完畢后，測量頭按原來路徑退回到調整端面4。 本發(fā)明通過機械機構、傳感器、常用的單片機及外圍電路來構成整個自動測量裝置。利用三點定圓原理，由測量頭23上3路位移傳感器17獲得3路位移變化信號，單片機采集并計算出轉盤軸承25截面圓的直徑，一路光柵尺20位移信號對測量頭23的軸向方向進行定位，獲得軸向位移。 本發(fā)明不僅可以檢測轉盤軸承端面圓的直徑，還可以逐點檢測出形狀復雜的滾道輪廓直徑以及檢測出錐形體部位的錐度值。本發(fā)明裝置體積小、便于攜帶、操作簡單、并且能夠自動完成整個測量過程。


圖I為四點接觸球轉盤軸承滾道截面圖。圖2a為常見的四種型號的轉盤軸承滾道截面之一。圖2b為常見的四種型號的轉盤軸承滾道截面之二。圖2c為常見的四種型號的轉盤軸承滾道截面之三。圖2d為常見的四種型號的轉盤軸承滾道截面之四。圖3為本發(fā)明的自動測量裝置的機械機構的整體結構示意圖。圖4為本發(fā)明的自動測量裝置的機械機構的分解結構示意圖。圖5為本發(fā)明的自動測量裝置的機械機構的主視圖示意圖。圖6為本發(fā)明的自動測量裝置的機械機構的側視圖示意圖。圖7為本發(fā)明的自動測量裝置的機械機構的俯視圖示意圖。圖8為本發(fā)明的自動測量裝置的測量轉盤軸承內圈的效果圖。圖9為本發(fā)明的自動測量裝置的機械機構的局部放大圖。圖10為本發(fā)明的轉盤軸承直徑測量建模圖。圖11為本發(fā)明的轉盤軸承錐度測量建模圖。圖12為本發(fā)明的單片機測量系統(tǒng)的組成框圖。圖13為本發(fā)明的單片機測量方法的流程圖。圖中1為上端導軌滑輪、2為保持架上端固定螺母、3為保持架上端板、4為調整斷面、5為調整桿、6為固定桿、7為保持架下端板、8為保持架下端固定螺母、9為下端導軌滑輪、10為夾緊桿、11為手輪、12為滾珠絲杠、13為滑動架上端固定螺母、14為上端導軌、15為滑桿、16為基板、17為3路位移傳感器、18為下端導軌、19為下端固定螺母、20為光柵尺、21為后蓋、22為測量保持架、23為測量頭、24為測量滑動架、25為轉盤軸承、2500為轉盤軸承內圈上端面、2501為轉盤軸承內圈柱面、2502為轉盤軸承內圈下端面。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步描述如圖I至13，、一種基于單片機的轉盤軸承直徑及錐度自動測量裝置，自動測量裝置包括機械機構和單片機測量系統(tǒng)兩大部分；所述機械機構由測量保持架22、測量滑動架24及測量頭23組成；單片機測量系統(tǒng)包括單片機、A/D轉化模塊、參數命令輸入模塊、并行接口模塊；所述單片機根據參數命令輸入模塊輸入命令執(zhí)行相關動作，發(fā)出的動作信號可控制手輪11和上端導軌滑輪I、下端導軌滑輪9轉動，并且?guī)訙y量頭軸向和水平運動，測量頭23完成動作后，單片機對四路傳感器信號進行采集和計算。測量保持架22主要包括上端導軌滑輪I、下端導軌滑輪9、調整端面4、調整桿5、固定桿6、夾緊桿10。調整端面4與轉盤軸承上端面2500重合，調整桿5與轉盤軸承柱面2501相切，從而保證了測量頭(23與轉盤軸承上端面2500相互平行，與轉盤軸承25中心軸相互垂直。通過夾緊桿10與轉盤軸承下端面2502接觸加緊，使測量保持架22固定在轉盤軸承上；上端導軌滑輪I和下端導軌滑輪9通過自身的螺紋桿與保持架上端板3及保持架下端板7相連接；調整桿5和固定桿6與保持架上端板3及保持架下端板7，通過保持架上端固定螺母2及保持架下端固定螺母8相互連接。測量滑動架24主要包括手輪11、滾珠絲杠12、導軌14，18、滑桿15、測量頭23、光柵尺20及后蓋21。上端導軌滑輪I、下端導軌滑輪9和手輪11與伺服電機相接，并由伺服電機所帶動；手輪11固定在滾珠絲杠12的上端；上端導軌14和下端導軌18與滑桿15通過滑動架上端固定螺母13及滑動架下端固定螺母19相互連接。滾珠絲杠12及滑桿15垂直穿過測量頭23的基板16 ;光柵尺20固定在后蓋21上，并連接測量頭23，測取測量頭23 的軸向位移。后蓋21與上端導軌14和下端導軌18相固定。測量頭23由并排的3路位移傳感器17和基板16組成。3路位移傳感器17相互平行且在同一平面內，3路位移傳感器17的尾端共同垂直固定在基板16的前端面上；上端導軌滑輪I、下端導軌滑輪9轉動，帶動測量滑動架24及測量頭23水平運動。手輪11轉動，帶動測量頭23軸向運動。測量系統(tǒng)還包括用于顯示狀態(tài)參數的顯示模塊，其與單片機相接。測量系統(tǒng)還包括與單片機連接的譯碼器，譯碼器連接并行接口。以實現(xiàn)單片機控制并行接口模塊中的相應接口。單片機還通過232接口實現(xiàn)與PC機通信。單片機還設有用于更新系統(tǒng)、擴展功能的UART接口和用于更新系統(tǒng)、測量U盤文件的U盤讀寫模塊。一種基于單片機的轉盤軸承直徑及錐度自動測量方法，包括如下步驟(I)設置基于單片機的轉盤軸承直徑及錐度自動測量裝置。測量保持架22固定在轉盤軸承25上，測量頭23退回到調整端面4。并將軸向一路光柵尺(20)位移信號的位移設置為起始零點。(2)端面圓直徑測量時，測量頭23軸向與水平運動后接觸被測物體，采集3路位移傳感器17位移變化量信號，根據三點定圓的原理，單片機計算出轉盤軸承25端面圓的直徑。(3)滾道輪廓直徑測量時，測量頭23接觸轉盤軸承形狀復雜的滾道輪廓，由單片機測算出滾道輪廓上某一點處的直徑值。逐點多處測量后，便可擬合出滾道輪廓形狀。(4)錐形體錐度測量時，測量頭23在錐形體軸向一定距離兩點處測得兩截面圓的直徑值。根據錐度計算公式，單片機可計算出錐度值。(5)待測量完畢后，測量頭按原來路徑退回到調整端面4。為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
本發(fā)明是一種基于單片機的轉盤軸承直徑及錐度自動測量裝置，整個測量裝置由測量保持架22、測量頭23、測量滑動架24、單片機系統(tǒng)、伺服電機所構成。測量保持架22固定在被測物體上，測量滑動架24保證了測量頭23能夠水平與軸向運動，單片機系統(tǒng)對3路位移傳感器17和光柵尺20 信號進行采集與運算，并發(fā)出動作信號。伺服電機接收到動作信號后帶動手輪11與上端導軌滑輪I、下端導軌滑輪9轉動，使測量頭23軸向與水平運動與被測物體接觸。通過采集測量頭23上的3路位移傳感器17位移變化量信號，根據三點定圓原理，計算得到轉盤軸承25截面圓的直徑，一路光柵尺20位移信號對測量頭23的軸向位移進行定位，獲得兩截面圓的軸向位移，經過運算獲得錐形體部位的錐度值?；谏鲜龅脑O計原理，本發(fā)明提供的基于單片機的轉盤軸承直徑及錐度測量裝置測量效果圖如圖8所示。測量保持架22的調整端面4與轉盤軸承上端面2500重合，調整桿5與轉盤軸承柱面相切2501，保證了測量頭23與轉盤軸承上端面2500相互平行，與轉盤軸承25中心軸相互垂直。測量滑動架24由上端導軌滑輪I、下端導軌滑輪9帶動，使得測量頭23跟隨測量滑動架24水平運動。測量頭23由手輪11帶動，使得測量頭23能夠軸向運動。測量系統(tǒng)包括了單片機、A/D轉換芯片、三八譯碼器、由8255構成的并行接口模塊、LCD模塊及鍵盤、伺服電機以及傳感器。單片機與A/D轉換芯片相接，測量頭23上3路位移傳感器17信號經過A/D轉換后接入單片機，通過并行接口模塊與軸向一路光柵尺位移信號相接。單片機通過三八譯碼器與由8255構成的并行接口模塊相接。單片機還配置有串行EEPR0M、232接口、UART接口以及USB接口。IXD模塊分別與單片機、鍵盤以及8255構成的并行接口模塊相接。8255構成的并行接口模塊與伺服電機相接，單片機發(fā)出動作信號，控制伺服電機正反轉，當測量頭23運動到測量位置后，伺服電機停止。整個測量系統(tǒng)中單片機為核心，其可采用stm32fl07VC單片機。單片機主要負責傳感器信號采集與運算、向伺服電機發(fā)出動作信號、人機通信，通過LCD模塊的顯示狀態(tài)參數，操作員從鍵盤輸入控制參數和命令，單片機根據命令執(zhí)行相應的操作。鍵盤輸入先經過IXD模塊處理，然后再由IXD模塊送至8255端口，單片機通過三八譯碼器選通相應8255端口，并通過讀8255端口獲取按鍵的鍵數據。同時單片機通過8255端口獲得3路位移傳感器17經轉化后的信號、一路光柵尺20軸向位移信號、伺服電機動作控制信號。本發(fā)明中的三八譯碼器用來選通不同的8255，以實現(xiàn)單片機對不同接口的控制。串行EEPROM用來保存一些設置的參數。單片機上的232接口可以與電腦主機相連，實現(xiàn)通信；UART接口可以用來更新系統(tǒng)和擴展功能；USB接口用來更新系統(tǒng)和U盤測量文件。本發(fā)明中的LCD模塊是系統(tǒng)狀態(tài)的顯示窗口，鍵盤輸出、系統(tǒng)輸出、外圍信號反饋都可以在IXD的顯示中看到。根據上述技術方案，本直徑及錐度自動測量裝置，其進行測量主要涉及以下參數測量頭23上3路位移傳感器17兩兩之間的水平距離el和e2，
測量頭23完成測量動作后3路位移傳感器17位移變化量y0、yl和y2，測量頭23軸向方向上距離調整端面4的軸向位移1，本發(fā)明裝置是利用三點定圓原理，由測量頭23上的3路位移傳感器17采集信號，通過單片機計算獲得轉盤軸承截面圓的直徑，一路光柵尺20位移信號對測量頭23的軸向位移進行定位。本發(fā)明不僅可以測算轉盤軸承端面圓的直徑，還可以測算轉盤軸承復雜的滾道輪廓直徑以及錐形體部位的錐度值。基于上述原理，本發(fā)明轉盤軸承直徑及錐度自動測量裝置的測量具體過程如下
第一步，參數配置和程序編寫。通過鍵盤輸入測量頭3路位移傳感器17兩兩之間的水平距離el和e2參數，以及測量頭運動路徑程序，參數保存在EEPROM里面，程序保存在FLASH里面。第二步，單片機解析測量程序。將測量頭23運動路徑程序讀取出來放在RAM區(qū)。第三步，測量頭23由手輪11帶動開始軸向運動，運動到程序所設定的軸向位移處停止，上端導軌滑輪I、下端導軌滑輪9轉動帶動測量滑動架24水平運動。測量頭23接觸被測物體表面，獲得3路位移變化量y0、yl和y2。第四步，由參數3路位移傳感器17兩兩之間的水平距離el和e2及接觸被測物體后獲得的3路位移變化量參數y0、yl和y2，根據三點定圓的原理，單片機計算出截面圓的
直徑值。第五步，單片機根據3路位移傳感器17是否都有位移變化量信號，判斷測量頭23是否到達測量位置；如果達到，暫停一會兒，單片機采集信號，測量頭23后退。若不需測量錐度則執(zhí)行第八步。若需要測量錐度，則執(zhí)行以下步驟。第六步，測量頭23運動到程序所設定的另一軸向位移處停止，上端導軌滑輪I、下端導軌滑輪9轉動帶動測量滑動架24水平運動。3路位移傳感器17接觸轉盤軸承表面，獲得3路位移變化量y0、yl和y2。第七步,重復步驟四,根據軸向兩截面圓直徑D和d及兩截面圓軸向距離L,單片機計算錐形體部位的錐度值C。第八步，測量頭23按原路返回，并退回到調整端面4。本發(fā)明的自動測量方法根據三點定圓原理及錐度公式，直徑及錐度測量模型建立過程如下所示直徑測量建模方法，如圖3所示( I)三路位移傳感器23接觸某一平面并建立坐標系，并用儀器標定兩兩傳感器之間的距離為el和e2。(2)測量頭23接觸被測物體后，三路位移傳感器23獲得三個位移變化量，分別為y0> yl 和 y2。
7 aIahc⑶棚公式功v—a4—y—c4i十算出截面圓直
徑值。三路位移傳感器觸頭各觸頭A、B、C，接觸被測物后獲得各觸頭坐標為A (_el，yl)、B (O, y0)、C(e2，y2)。其中a，b, c分別為各頂點的對邊，可由下面公式計算得到。a =」e22 +(j0 - y2 )權利要求
1.一種基于單片機的轉盤軸承直徑及錐度自動測量裝置，其特征在于所述自動測量裝置包括機械機構和單片機測量系統(tǒng)兩大部分；所述機械機構由測量保持架(22)、測量滑動架(24)及測量頭(23)組成；單片機測量系統(tǒng)包括單片機、A/D轉化模塊、參數命令輸入模塊、并行接口模塊；所述單片機根據參數命令輸入模塊輸入命令執(zhí)行相關動作，發(fā)出的動作信號可控制手輪(11)和上端導軌滑輪(I)、下端導軌滑輪(9)轉動，并且?guī)訙y量頭軸向和水平運動，測量頭(23)完成動作后，單片機對四路傳感器信號進行采集和計算。
2.根據權利要求I所述的基于單片機的轉盤軸承直徑及錐度自動測量裝置，其特征在于所述測量保持架(22)主要包括上端導軌滑輪(I)、下端導軌滑輪(9)、調整端面(4)、調整桿(5 )、固定桿(6 )、夾緊桿(10 )。調整端面(4)與轉盤軸承上端面(2500 )重合，調整桿(5 )與轉盤軸承柱面(2501)相切，從而保證了測量頭(23)與轉盤軸承上端面(2500)相互平行，與轉盤軸承(25)中心軸相互垂直。通過夾緊桿(10)與轉盤軸承下端面(2502)接觸加緊，使測量保持架(22)固定在轉盤軸承上；上端導軌滑輪(I)和下端導軌滑輪(9)通過自身的螺紋桿與保持架上端板(3)及保持架下端板(7)相連接；調整桿(5)和固定桿(6)與保持架上端板(3)及保持架下端板(7)，通過保持架上端固定螺母(2)及保持架下端固定螺母(8)相互連接。
3.根據權利要求I所述的基于單片機的轉盤軸承直徑及錐度自動測量裝置，其特征在于所述測量滑動架(24)主要包括手輪(11)、滾珠絲杠(12)、導軌(14，18)、滑桿(15)、測量頭(23)、光柵尺(20)及后蓋(21)。上端導軌滑輪(I)、下端導軌滑輪(9)和手輪(11)與伺服電機相接，并由伺服電機所帶動；手輪(11)固定在滾珠絲杠(12)的上端；上端導軌(14)和下端導軌(18)與滑桿(15)通過滑動架上端固定螺母(13)及滑動架下端固定螺母(19)相互連接。滾珠絲杠(12)及滑桿(15)垂直穿過測量頭(23)的基板(16);光柵尺(20)固定在后蓋(21)上，并連接測量頭(23)，測取測量頭(23)的軸向位移。后蓋(21)與上端導軌(14)和下端導軌(18)相固定。
4.根據權利要求I所述的基于單片機的轉盤軸承直徑及錐度自動測量裝置，其特征在于所述測量頭(23 )由并排的3路位移傳感器(17 )和基板(16 )組成。3路位移傳感器(17)相互平行且在同一平面內，3路位移傳感器(17)的尾端共同垂直固定在基板(16)的前端面上；上端導軌滑輪(I)、下端導軌滑輪(9)轉動，帶動測量滑動架(24)及測量頭(23)水平運動。手輪(11)轉動，帶動測量頭(23 )軸向運動。
5.根據權利要求I所述的基于單片機的轉盤軸承直徑及錐度自動測量裝置，其特征在于所述測量系統(tǒng)還包括用于顯示狀態(tài)參數的顯示模塊，其與單片機相接。
6.根據權利要求I所述的基于單片機的轉盤軸承直徑及錐度自動測量裝置，其特征在于所述測量系統(tǒng)還包括與單片機連接的譯碼器，譯碼器連接并行接口。
7.根據權利要求I所述的基于單片機的轉盤軸承直徑及錐度自動測量裝置，其特征在于所述單片機還通過232接口實現(xiàn)與PC機通信。
8.根據權利要求I所述的基于單片機的轉盤軸承直徑及錐度自動測量裝置，其特征在于所述單片機還設有用于更新系統(tǒng)、擴展功能的UART接口和用于更新系統(tǒng)、測量U盤文件的U盤讀寫模塊。
9.一種基于單片機的轉盤軸承直徑及錐度自動測量方法，其特征在于包括如下步驟 (I)設置基于單片機的轉盤軸承直徑及錐度自動測量裝置。測量保持架(22)固定在轉盤軸承(25)上，測量頭(23)退回到調整端面(4)。并將軸向一路光柵尺(20)位移信號的位移設置為起始零點。
(2)端面圓直徑測量時，測量頭(23)軸向與水平運動后接觸被測物體，采集3路位移傳感器(17)位移變化量信號，根據三點定圓的原理，單片機計算出轉盤軸承(25)端面圓的直徑。
(3)滾道輪廓直徑測量時，測量頭(23)接觸轉盤軸承形狀復雜的滾道輪廓，由單片機測算出滾道輪廓上某一點處的直徑值。逐點多處測量后，便可擬合出滾道輪廓形狀。
(4)錐形體錐度測量時，測量頭(23)在錐形體軸向一定距離兩點處測得兩截面圓的直徑值。根據錐度計算公式，單片機可計算出錐度值。
(5)待測量完畢后，測量頭按原來路徑退回到調整端面(4)。
全文摘要
一種基于單片機的轉盤軸承直徑及錐度自動測量裝置，其特征在于，所述自動測量裝置整個測量裝置包括機械機構和單片機測量系統(tǒng)兩大部分；所述機械機構由測量保持架(22)、測量滑動架(24)及測量頭(23)組成；單片機測量系統(tǒng)包括單片機、A/D轉化模塊、參數命令輸入模塊、并行接口模塊；本發(fā)明不僅可以檢測轉盤軸承端面圓的直徑，還可以逐點檢測出形狀復雜的滾道輪廓直徑以及檢測出錐形體部位的錐度值。本發(fā)明裝置體積小、便于攜帶、操作簡單、并且能夠自動完成整個測量過程。
文檔編號G01B11/26GK102778204SQ201210149970
公開日2012年11月14日 申請日期2012年5月8日 優(yōu)先權日2012年5月8日
發(fā)明者楊茂彪, 王 華, 袁鴻, 陳捷 申請人:南京工業(yè)大學, 南京工大數控科技有限公司